基于超精细光学腔和中性原子链的新型量子计算机架构

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中文摘要
目前,量子计算和量子信息的研究已成为世界各国对未来发展的科技竞争。而量子计算机的研究已经出现了基于超导、离子、里德堡原子等不同体系的设计架构,每一种架构都各具自身优点和特点。申请人提出并设计了一种全新的量子计算机架构,其主要核心装置为超精细光学腔。以被束缚在光学腔内的超冷中性原子为量子比特,光学腔提供了长距离单光子级别非线性相互作用 。基于这种全新的架构,任意两个量子比特都可以直接通过光学腔共振模进行逻辑门操作。并且由于超精细光学腔的特性,该量子计算架构可以直接联入单光子的量子通讯网络进行量子集群计算。任意两个位于不同节点的量子比特都可以通过光子传递和光学腔耦合增益产生相互作用和量子纠缠,有助于进一步产生并构建量子云计算网络。
英文摘要
Quantum computation and quantum information become one of the keys in the competition of the future technology among different countries. There are many different quantum computer architectures based on different systems such as super-conductors, ions, and Rydberg atoms, where each architecture has its own advantages and characteristics. Here we propose a new quantum computer architecture based on high-finesse optical cavities and neutral atoms. By using the atoms as the quantum qubits, we can obtain a strong non-linear interaction at the single photon level based on the properties of a high finesse. Any pair of qubits can be applied to gate operators through the common mode of a cavity. Due to the strong coupling of the high-finesse cavity, this type of quantum computers can be connected to the quantum network for quantum cluster computation. Any two qubits in different locations can be connected by the photons and cavities to obtain interactions and quantum entanglement. This will help us to build the new quantum cloud computation for future applications.
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DOI:10.1364/oe.471041
发表时间:2022
期刊:Optics Express
影响因子:--
作者:Ye Tian;Zhongchi Zhang;Jilai Ye;Yajuan Zhao;Jiazhong Hu;Wenlan Chen
通讯作者:Wenlan Chen
DOI:10.1103/PhysRevLett.131.103601
发表时间:2023
期刊:Physical Review Letters
影响因子:--
作者:Meng Ye;Ye Tian;Jian Lin;Yuchen Luo;Jiaqi You;Jiazhong Hu;Wenjun Zhang;Wenlan Chen;Xiaopeng Li
通讯作者:Xiaopeng Li
Creation of Greenberger-Horne-Zeilinger states with thousands of atoms by entanglement amplification
通过纠缠放大创建具有数千个原子的 Greenberger-Horne-Zeilinger 态
DOI:10.1038/s41534-021-00364-8
发表时间:2021-02
期刊:npj Quantum Information
影响因子:7.6
作者:Yajuan Zhao;Rui Zhang;Wenlan Chen;Xiang-Bin Wang;Jiazhong Hu
通讯作者:Jiazhong Hu
DOI:10.1103/physrevapplied.20.014037
发表时间:2023-04
期刊:Physical Review Applied
影响因子:4.6
作者:Yuqi Liu;Zhongchi Zhang;Shiwan Miao;Zihan Zhao;Huai-Yu Wang;Wenlan Chen;Jiazhong Hu
通讯作者:Yuqi Liu;Zhongchi Zhang;Shiwan Miao;Zihan Zhao;Huai-Yu Wang;Wenlan Chen;Jiazhong Hu
DOI:10.1103/physrevapplied.19.054032
发表时间:2022-10
期刊:Physical Review Applied
影响因子:4.6
作者:Shuai Wang;WenJun Zhang;Zhang Tao;Shuyao Mei;Yuqing Wang;Jiazhong Hu;Wenlan Chen
通讯作者:Shuai Wang;WenJun Zhang;Zhang Tao;Shuyao Mei;Yuqing Wang;Jiazhong Hu;Wenlan Chen
利用高协同度光学腔制备大原子数的Greenberg-Horne-Zeilinger纠缠态
- 批准号:92165203
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:350万元
- 批准年份:2021
- 负责人:陈文兰
- 依托单位:
国内基金
海外基金
